package com.hcl.tree.binarysearchtree;

public class BinarySearchTreeDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = new int[]{7, 3, 10, 12, 5, 1, 9, 2};
        BinarySearchTree binarySearchTree = new BinarySearchTree();
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            binarySearchTree.add(new Node(array[i]));
        }
//        binarySearchTree.add(new Node(2));
        // 删除叶子节点
//        binarySearchTree.deleteNode(2);
//        binarySearchTree.deleteNode(5);
//        binarySearchTree.deleteNode(9);
//        binarySearchTree.deleteNode(12);
        // 删除一颗子树的节点
//        binarySearchTree.deleteNode(1);
        // 删除两颗子树的节点
//        binarySearchTree.deleteNode(2);
//        binarySearchTree.deleteNode(5);
//        binarySearchTree.deleteNode(9);
//        binarySearchTree.deleteNode(12);
//        binarySearchTree.deleteNode(7);
//        binarySearchTree.deleteNode(3);
//        binarySearchTree.deleteNode(10);
//        binarySearchTree.deleteNode(1);
        binarySearchTree.infixOrder();

    }
}

/**
 * 二叉排序树删除
 * 第一种情况：删除叶子节点
 * 1、先找到要删除的节点 targetNode
 * 2、找到targetNode的父节点 parent
 * 3、确定targetNode是parent的左子节点还是右子节点
 * 4、根据情况进行删除
 * 左子节点：parent.left = null
 * 右子节点：parent.right = null
 * <p>
 * 第二种情况：删除只有一棵子树的节点
 * 1、先找到要删除的节点 targetNode
 * 2、找到targetNode的父节点 parent
 * 3、确定targetNode的子节点是左子节点还是右子节点
 * 4、targetNode是parent的左子节点还是右子节点
 * 5、如果targetNode有左子节点
 * 5.1、如果targetNode是parent的左子节点
 * parent.left = targetNode.left
 * 5.1、如果targetNode是parent的右子节点
 * parent.right = targetNode.left
 * 6、如果targetNode有右子节点
 * 5.1、如果targetNode是parent的左子节点
 * parent.left = targetNode.right
 * 5.1、如果targetNode是parent的右子节点
 * parent.right = targetNode.right
 * <p>
 * 第三种情况：删除有两颗子树的节点
 * 1、先找到要删除的节点 targetNode
 * 2、找到targetNode的父节点 parent
 * 3、从targetNode的右子树找到最小的节点
 * 4、用一个临时变量保存最小节点值
 * 5、删除最小节点值
 * 6、targetNode.value = temp
 */
class BinarySearchTree {
    private Node root;

    public Node getRoot() {
        return root;
    }

    /**
     * 查找删除节点
     *
     * @param value
     * @return
     */
    public Node search(int value) {
        if (root == null) {
            return null;
        } else {
            return root.search(value);
        }
    }

    /**
     * 查找要删除节点的父节点
     *
     * @param value
     * @return
     */
    public Node searchParent(int value) {
        if (root == null) {
            return null;
        } else {
            return root.searchParent(value);
        }
    }

    public void deleteNode(int value) {
        if (root == null) {
            return;
        } else {
            // 找到要删除的节点targetNode
            Node targetNode = search(value);
            if (targetNode == null) {
                return;
            }

            // 如果发现当前二叉排序树只有一个节点
            if (root.left == null && root.right == null) {
                root = null;
                return;
            }
            // 找到要删除节点的父节点
            Node parent = searchParent(value);

            // 删除叶子节点
            if (targetNode.left == null && targetNode.right == null) {
                // 确定targetNode是parent的左子节点还是右子节点
                if (parent.left == targetNode) {
                    parent.left = null;
                } else {
                    parent.right = null;
                }
            } else if (targetNode.left != null && targetNode.right != null) {    // 删除有两颗子树的节点
                // 从targetNode的右子树找到最小的节点
                // 用一个临时变量保存最小节点值
                // 删除最小节点值
                int temp = deleteRightTreeMin(targetNode.right);
                targetNode.value = temp;
            } else {    // 删除有一颗子树的节点
                if (parent != null) {
                    // 确定targetNode的子节点是左子节点还是右子节点
                    if (targetNode.left != null) {  // targetNode的子节点是左子节点
                        // 判断targetNode是parent的左子节点还是右子节点
                        // targetNode是parent的左子节点
                        if (parent.left.value == value) {
                            parent.left = targetNode.left;
                        } else {
                            // targetNode是parent的右子节点
                            parent.right = targetNode.left;
                        }
                    } else {
                        root = targetNode.left;
                    }
                } else { // targetNode的子节点是右子节点
                    if (parent!=null){
                        // targetNode是parent的左子节点
                        if (parent.left.value == value) {
                            parent.left = targetNode.right;
                        } else {  // targetNode是parent的左子节点
                            parent.right = targetNode.right;
                        }
                    }else {
                        root = targetNode.right;
                    }
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 返回以node为节点的二叉排序树最小猪
     * 删除node为根节点的二叉排序树的最小节点
     *
     * @param node 传入的节点（当做二叉排序树的根节点）
     * @return 返回以node为根节点的二叉排序树的最小节点的值
     */
    public int deleteRightTreeMin(Node node) {
        Node target = node;
        // 循环查找左子树
        while (target.left != null) {
            target = target.left;
        }
        // 这时target就指向了最小节点
        // 删除最小节点
        deleteNode(target.value);
        return target.value;
    }

    /**
     * 添加节点
     *
     * @param node
     */
    public void add(Node node) {
        // 如果root为空，直接让root指向node
        if (root == null) {
            root = node;
        } else {
            root.add(node);
        }
    }

    public void infixOrder() {
        if (root != null) {
            this.root.infixOrder();
        } else {
            System.out.println("二叉树没有数据");
        }
    }
}

class Node {
    public int value;
    public Node left;
    public Node right;

    public Node(int value) {
        this.value = value;
    }

    /**
     * 查找要删的节点
     *
     * @param value 希望删除节点的值
     * @return
     */
    public Node search(int value) {
        if (value == this.value) {
            return this;
        } else if (value < this.value) {
            // 如果查找的值小于当前节点，向左子树递归查找
            if (this.left == null) {
                return null;
            }
            return this.left.search(value);
        } else {
            // 如果查找的值不小于当前节点，向右子树递归查找
            if (this.right == null) {
                return null;
            }
            return this.right.search(value);
        }
    }

    /**
     * 查找要删除节点的父节点
     *
     * @param value 要删除节点的值
     * @return
     */
    public Node searchParent(int value) {
        // 如果当前节点就是要删除节点的父节点，就返回
        if ((this.left != null && this.left.value == value) || (this.right != null && this.right.value == value)) {
            return this;
        } else {
            // 如果查找的值小于当前节点的值，并且当前节点的左子节点不为空
            if (value < this.value && this.left != null) {
                // 向左子树递归查找
                return this.left.searchParent(value);
            } else if (value >= this.value && this.right != null) {
                // 如果查找的值大于等于当前节点的值，并且当前节点的右子节点不为空
                // 向右子树递归查找
                return this.right.searchParent(value);
            } else {
                // 没有找到父节点
                return null;
            }
        }
    }

    /**
     * 添加节点的方法
     *
     * @param node
     */
    public void add(Node node) {
        if (node == null) {
            return;
        }
        // 添加的节点的值小于当前节点的值
        if (node.value < this.value) {
            // 当前节点的左子节点为空
            if (this.left == null) {
                this.left = node;
            } else {
                // 递归向左子树添加
                this.left.add(node);
            }
        } else {
            // 添加的节点的值大于当前节点的值
            if (this.right == null) {
                this.right = node;
            } else {
                // 递归向右子树添加
                this.right.add(node);
            }
        }
    }

    // 中序遍历
    public void infixOrder() {
        if (this.left != null) {
            this.left.infixOrder();
        }
        System.out.println(this);
        if (this.right != null) {
            this.right.infixOrder();
        }
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Node{" +
                "value=" + value +
                '}';
    }
}
